Published December 1, 2009
| Version v1
Publication
Qualitative control of periodic solutions in piecewise affine systems; application to genetic networks
Creators
Contributors
Others:
- Modeling plant morphogenesis at different scales, from genes to phenotype (VIRTUAL PLANTS) ; Centre Inria d'Université Côte d'Azur (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d'études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d'études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
- Modeling and control of renewable resources (COMORE) ; Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV) ; Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre Inria d'Université Côte d'Azur (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Description
Hybrid systems, and especially piecewise affine (PWA) systems, are often used to model gene regulatory networks. In this paper we elaborate on previous work about control problems for this class of models, using also some recent results guaranteeing the existence and uniqueness of limit cycles, based solely on a discrete abstraction of the system and its interaction structure. Our aim is to control the transition graph of the PWA system to obtain an oscillatory behaviour, which is indeed of primary functional importance in numerous biological networks; we show how it is possible to control the appearance or disappearance of a unique stable limit cycle by hybrid qualitative action on the degradation rates of the PWA system, both by static and dynamic feedback, i.e. the adequate coupling of a controlling subnetwork. This is illustrated on two classical gene network modules, having the structure of mixed feedback loops.
Additional details
Identifiers
- URL
- https://inria.hal.science/inria-00437928
- URN
- urn:oai:HAL:inria-00437928v1
Origin repository
- Origin repository
- UNICA